李国兵,谢瑞东
(湖南省地球物理地球化学勘查院,湖南长沙 410000)
浅析化探样品的分析方法与样品的保存
李国兵,谢瑞东
(湖南省地球物理地球化学勘查院,湖南长沙 410000)
众所周知,地球科学是基础性最强,用途较广泛的科学之一,其最重要的方面在于对地质材料的化学分析。尽管伴随着科学技术的飞速发展,仪器分析技术的发展已经上了一个新的台阶,化学分析方法也不再是非常重要的分析技术了。但化学分析技术在诸如对矿物质的分析时仍然是最为重要的分析技术,它是一种基础性的技术,其重要性不言而喻。首先对地质分析技术进行了概述,进而重点分析了地质样品的几种化学分析方法和保存,最后得出结论。
地质样品;化学分析;样品保存
对于地质工作的概念分析,应当从基本上进行分析和概括。从本质上来说,地质工作是一种对资源信息的调查分析工作,也是一项基础性的工作。地质工作主要是利用一些专业的地质学知识以及地理学常识,并借助专业的地质勘探设备,对地质资源进行勘探。从客观方面来说,地质学是一门独立的科学。我国对地质学的相关研究可以说起源非常早,从我国古代时期就已经开始了。然而由于古代地质研究者具备的知识有限,对地质的研究尚未形成统一的系统。古代比较著名的地质学家是李四光先生,他对我国地质学的贡献是显而易见的。
对于地质学的概念分析,主要是针对地质勘探过程中的指导作用,其科学性的数据信息分析直接关系到地质勘探工作的有效进程。由于我们都知道地理信息的构成非常复杂,首先是对其地貌以及土壤的分析,进而对地质的样品进行分析,这是最为核心也是最主要的方面,其关系到地理信息的最核心的数据信息。然而事实却是,由于特殊的历史原因,我国在地质勘探方面取得的进展相对缓慢,地质勘探方法相比欧美发达国家来说还比较落后。当前我国地质勘探的主要方法为光谱分析法,主要对地质样品进行勘探分析。
当前来看,对于地质分析的特点来看,其主要是进行对样品的检测分析。伴随着现如今样品量的逐渐增加,对于地质分析技术的发展起到了非常重要的作用。在20世纪69年代以前,地质勘探分析主要是以化学分析为主,即对矿物质的元素,包括主元素和次量元素的组成进行全方位的分析。随着时代的发展,到了20世纪70到80年代,各种勘探设备仪器的出现也为地质样品的化学分析提供了非常好的发展基础。
进入到20世纪90年代,据算机技术得到了大范围的普及,其应用的越来越广泛。计算机技术的发展带动了地质勘探技术的进步,给地质化学样品的分析带来了全新的构想。现如今地质勘探技术的发展方向,主要是借助多元素仪器进行分析,包括对地质样品的分析和保存。其中,对地质分析和环境分析成了目前全新的研究方面,伴随着地质勘探仪器的进步,地质分析的重点方向主要在微区原位分析方面,这是目前世界上对地质化学样品分析的主要研究方向。然而,现如今全世界都在倡导绿色环保生态,因此地质勘探的绿色分析技术也作为一种新兴的分析技术成为发展的主流。当然,归根结底,化学分析方法依然是目前地质样品分析和保存的最主要技术和最基础的技术,它对地质样品的摊看分析起着举足轻重的作用。
2.1硼及硼矿石分析
由于硼在自然界中的分析非常广泛,因此硼矿物的种类也非常多,主要有硼镁石、硼钾镁石、水方镁石等。值得注意的是,当对硼矿物进行样品的分析时,一定要全面考虑,综合利用样品的功能性进行分析。当对硼矿物进行化学分析时,其分析要点在于应在60度的干燥环境下进行为期3h的分析。一般来说,对于硼矿的基本分析只要测定B2O3,如果要全分析或组合还要测定CO2、Fe2O3、Go、K2O、Al2O3、水分以及灼烧减量等。具体做法如下:
首先是试样的分解。通常状况下,硼酸在浓盐酸溶液中煮沸蒸发的情况下,比较容易挥发,此时需要注意的是硼的含量会相对减少,然而这样一种缺陷可以借助微沸进行有效弥补。而对于那些相对不容易挥发的试样,可以尝试用碳酸钠进行分解。相对来说,对于那些铝含量比较多的试样,通常会将一部分纯石英砂添加进来,从而帮助溶剂进行分解。其次是试样的分离阶段。对于试样的分离来说,通常应用相对广泛的是用甲醇使硼以硼甲基醚的形式蒸馏,通过这种方法,可以有效分理处大部分的元素,从而对化探样品进行有效分析。
2.2磷及磷灰石分析
对于磷灰石而言,众所周知的是其通常产于沉淀岩当中,这是其最主要的产出地。当然,磷灰石也会存在于某些变质岩当中,这种情况相对比较少见。除非比较少见的情况,对于矿物质中的磷来说,其一般状况下成正磷酸盐形态。对于不同杂质的磷灰石而言,其在进行样品分析时挺长会对伴生的元素进行全面的分析,其主要原因在于铀、钛、锂、钒等一些稀有元素往往会在矿物质当中。
首先,试样的分解与分离:矿石中磷绝大部分呈正磷酸盐。此外,试样中有钍、锡、钛、锆和磷伴生在一起,经过脱水后,磷酸盐会含有这些元素的磷酸盐,即二氧化硅内的杂质。所以要注意在要求精确分析或酸不溶物较多时,残渣应再用碱熔。其次,测定:常用碱性熔剂半熔或全熔测定那些矿石中低含量磷。按照矿石的不同性质选取相应的方法,一般矿石多用半熔法,操作简便且坩埚不易损坏。有需要时可应用全熔。
2.3硫及硫铁矿分析
硫铁矿主要有:磁黄铁矿、白铁矿及黄铁矿。硫是地壳中分布广泛的元素之一,其中大多以硫化物状态存在。
首先,试样的分解。硫的测定内容一般主要有:总硫量,即硫酸盐和硫化物硫;硫酸盐硫;硫化物硫,前面两个测定内容之差。目前对于总硫量的测定,主要的分解方法:①碳酸钠和氧化锌半熔,特点是大部分硅酸可除去,不足的是不能完全分解硫酸钡,且当存在大量锡部分时且进入溶液,测定则受到干扰;②在氧化剂,如高锰酸钾或硝酸钾等的存在下,用碳酸钠熔融。除了能分解硫化物外,也能完全分析硫酸盐如硫酸铭、硫酸钡,且不会损失游离硫;不足的是二氧化硅和锡会进入溶液。
其次,分离方法。常用硫酸钡重量法测定总硫量。在测定过程中,氯化钡沉淀硫酸根时,可能会产生两种误差。一是结果会因硫酸钡沉淀的溶解而偏低;其二为结果会因其他元素的共沉淀而偏高。有碱金属存在时,结果往往会因沉淀硫酸根而偏低。降低碱金属硫酸盐的吸附可采取增加溶液中的盐酸浓度,但又因此增加了酸式硫酸盐的共沉淀,而目前在这方面的分离技术还有待完善。
2.4样品的贮存与保管
通过上述地质样品的分析,对于地质样品的保存,笔者归纳除了以下几个方面,仅供参考:
首先,对于土壤样品的保存,一般选择保存在相对干净的玻璃容器内,且容器一定要质地硬,在保存过程中一定要格外注意分析项目的稳定性,确保保存的良好状况。其次,基于试样中硼矿的粉末比较容易丢失,且很容易吸收进水分,因此必须要在样品粉碎加工完成后,第一时间保存在光口的瓶中,确保保存的有效性。再次,当对有机磷农药进行不稳定项目的分析时,要确保使用的土样是新鲜的,切勿使用风干的土样,并且要使用20g左右的样品测定含量水。最后,在对土壤中的有机磷样品进行分析时,需要在-18o的冷冻箱将其保存3~7d,以确保样品的可实验性。
综上所述,伴随着科学技术的飞速发展,地质学家借助先进的勘测设备可以有效进行对地质样品的分析,这也在一定程度上促进了地质分析技术的发展。各种各样的勘测仪器或设备被研制出来,并且投入到化学物质的勘测中,由此可见技术的发展带动了地质学的快速前进。然而,由于技术水平的持续进步,对研究人员的素质要求也越来越高,对专业人才的需求在逐渐加剧。因此,对于地质分析的基础性知识的掌握就显得格外重要了。自动化勘探仪器的出现,并不能代表传统的样品分析技术的淘汰,更不能代表化学分析这样一种基本技术的不被重视,应当客观地去对待。
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Save analysis of Geochemical Samples and Samples
Li Guo-bing,Xie Rui-dong
As we all know,earth science is the foundation of the strongest,broader use of science,the most important aspect is that the chemical analysis of geological materials.Despite With the rapid development of science and technology,the development of instrumental analysis techniques has been on a new level,chemical analysis is no longer very important to the analysis.But chemical analysis techniques such as the analysis of minerals at the time is still the most important analytical techniques,it is a fundamental technology,its importance is self-evident.Firstly,the geological analysis technology overview,and then focuses on the preservation of several chemical analysis methods and geological samples,the fi nal conclusion.
geological samples;chemical analysis;sample preservation
P632
A
1003-6490(2016)01-0177-02
2016-01-28
李国兵(1974—),男,工程师,主要从事地质实验检测,化学分析方面工作。